CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
III. Kiểm tra xử lý nguyên liệu
3.1. Kiểm tra và xử lý ngoại quan
Tùy theo tính chất đặc trưng của nguyên liệu, vật tư mà sử dụng các giác quan thích hợp. Thông qua cảm nhận ngoại quan, so sánh với mẫu chuẩn để từ đó có thể nhập kho nguyên liệu để sản xuất.
Dùng các giác quan để kiểm tra tình trạng bên ngoài của nguyên liệu gồm: nhãn, mác, bao bì (quan sát bằng mắt thường), màu sắc, kích thước (đo bằng thước), cỡ hạt hoặc độ mịn, quy cách, kiểu dáng hoặc hình dáng, âm thanh hoặc mùi vị (nghe, ngửi hoặc nếm).
3.2. Phương pháp kiểm tra thành phần hoá nguyên liệu
Phạm vi áp dụng: các loại nguyên liệu chủ yếu trong công nghệ sản xuất sứ vệ sinh như: đất sét, cao lanh, tràng thạch…
Mục đích: do đặc thù công nghệ sản xuất sứ, mỗi loại nguyên liệu trước khi đưa vào sử dụng đều phải qua giai đoạn nghiền, căn cứ vào thành phần khoáng, thành phần hóa, tính chất cơ lý… của nguyên liệu. Hầu hết các nguyên liệu đều ở dạng khoáng chất được khai thác tại các mỏ quặng nhất định, do đó thành phần hóa đặc trưng của chúng cũng ổn định trong một phạm vi nhất định. Vì thế, việc kiểm tra thành phần hóa của các loại khoáng làm nguyên liệu trong sản xuất nhằm xác định đúng nguồn gốc nguyên liệu và đánh giá mức độ ổn định của nguyên liệu về thành phần hóa học.
3.3. Phương pháp kiểm tra độ ẩm
Đầu tiên đem sấy cốc hoặc lau cốc thật khô và cân khối lượng cốc (mc). Cân m1 (g) mẫu cho vào cốc. Sau đó đem sấy ở tủ sấy với nhiệt độ to = 110oC. Tùy thuộc vào loại mẫu mà có thời gian sấy thích hợp. Sau khi sấy đem cân lại cốc m2 (g)
Độ ẩm W = (mc + m1) – m2 100% (%)
3.4. Phương pháp kiểm tra độ sót sang
Từ độ ẩm mẫu, tính và cân lượng mẫu ẩm ứng với 100g mẫu khô cho vào ca nhựa, thêm 300g nước và khuấy cho đến khi đồng nhất phân tán hoàn
toàn để xác định sót sàng. Dùng nước rửa sạch toàn bộ mẫu trong cốc, bám trờn cốc rồi cho vào sàng khỏc nhau lần lượt 63àm, 45àm (đối với nguyờn liệu dẻo hồ men) và 150àm, 63àm (đối với nguyờn liệu gầy là tràng thạch và silica).
Dùng chổi lông đánh tan lượng mẫu trên sàng cho đến khi nước qua sàng không còn đục (nước trong). Đưa sàng chứa mẫu vào tủ sấy, sấy đến lượng không đổi, sau khi sấy cân lại khối lượng trên sàng được a (g), lượng còn lại chính là % sót sàng.
3.5. Phương pháp kiểm tra hàm lượng mất khi nung
Cho 50g mẫu vào tủ sấy ở nhiệt độ to ≥ 110oC, sấy đến khối lượng không đổi. Lấy cốc sứ đem sấy khô và cân khối lượng được m (g). Cân khoảng 20; 50 hoặc 100g (m1) bột khô cho vào cốc sứ, nung ở lò thí nghiệm.
Sau khi nung cân lại khối lượng mẫu và cốc được khối lượng m2 (g)
% MKN = (m + m1) – m2 100%
3.6. Phương pháp kiểm tra độ nhớt và thixotropy (T1/T6).
Đo độ nhớt bằng nhớt kế xoắn Gallenkamp.
Lau khô cốc chứa mẫu và đỗ mẫu cần đo vào gần đầy cốc, cách miệng cốc 2 – 3mm.
Lau khô Spidle và lắp vào máy. Mở chốt cài và xoay mâm có chia độ quay một vòng 360o theo chiều kim đồng hồ rồi gài chốt lại (kim ở vị trí 0).
Cho lon chứa mẫu vào máy. Dùng tay nâng lon chứa mẫu lên sao cho spidle ngập trong mẫu. Mở chốt cài để spidle quay tự do, kim dừng ở vị trí nào thì đó chính là giá trị độ nhớt cần đo
Đo thixotropy T1 và T6
Trong khi ghi giá trị độ nhớt (V0) thì đồng thời tay bấm đồng hồ đếm giây. Gài chốt spidle lại, sau 1 phút lại mở chốt ra, đo V1
Sau khi đo T1, ta tiếp tục chờ 6 phút để đo V6. Trị số thixotropy được tính như sau
T(1) = │V0 – V(1)│ hoặc │τ0 – τ1│ T(6) = │V0 – V(6)│ hoặc │τ0 – τ6│ Đơn vị tính: G (Gradian).
3.7. Phương pháp kiểm tra độ bám khuôn hồ
Đổ hồ đã chuẩn bị (đã đo độ nhớt và tỷ trọng đạt yêu cầu) vào khuôn thạch cao (đã làm vệ sinh sạch sẽ và tạo ẩm nếu khuôn thạch cao khô quá).
Lưu ý là đổ gần đầy khuôn. Ghi thời điểm bắt đầu đổ hồ.
Sau 30 phút đổ 1 phần hồ thừa ra ngoài.
Sau 60 phút đổ 1 phần hồ thừa nữa ra ngoài.
Sau 90 phút đổ nốt hồ thừa trong khuôn thạch cao ra ngoài.
Úp ngược khuôn, để ráo trong 15 phút. Sau đó dùng dao cắt ít nhất hai miếng mộc hình tam giác, chú ý không để miếng mộc bị biến dạng.
Dùng thước cặp đo độ dày miếng mộc và ghi lại.
3.8. Phương pháp kiểm tra độ co, độ ẩm tách khuôn
Đổ hồ vào đầy các khuôn để kiểm tra (khuôn đã được làm vệ sinh sạch sẽ và tạo ẩm nếu khuôn thạch cao khô quá), đổ thêm hồ để mức hồ luôn đầy khuôn.
Thời gian lưu hồ:
Hồ đổ rót: lưu 2h - 4h.
Khi đã đủ thời gian lưu hồ, tháo khuôn, dùng dao cắt phần thừa (cạo bavia) của mẫu. Thước cặp được điều chỉnh ở khoảng cách 100mm (đầu nhỏ), vặn vít định vị để cố định khoảng cách này. Ấn hai đầu thước cặp (đầu nhỏ) xuống mẫu theo hai đường chéo trên mặt mẫu (5 x 70 x 120mm) sao cho lún sâu 1 ÷ 2mm, cân xác định khối lượng m1. Đóng mộc ngày đổ rót và khối lượng m1 lên mẫu hoặc ghi dấu hiệu nhận biết (nếu cần). Mẫu được để khô tự nhiên trong phòng thí nghiệm trong khoảng 15 ÷ 20h rồi cho vào tủ sấy ở nhiệt độ 110 ÷ 120oC cho đến khi khối lượng không đổi.
Lấy mẫu ra khỏi tủ sấy, cân lại xác định khối lượng m2.
Dùng thước cặp đo khoảng cách các đường chéo đã làm dấu: b (mm).
Lấy giá trị trung bình của hai đường chéo của mỗi thanh để tính độ co của mỗi thanh. Lấy giá trị trung bình của ba thanh để tính kết quả độ co sấy.
Cho ba thanh đã sấy khô và đo độ co sấy vào lò nung ở to = 1210 ÷ 1220oC. Sau nung ra khỏi lò đo ngay kết quả khoảng cách hai đường chéo: a (mm), lấy giá trị trung bình để tính kết quả co tổng.
Độ ẩm của mẫu khi tách khuôn được tính theo công thức:
W =
m
1 –
m2 100%
m
1
Độ co sấy của mỗi miếng mẫu được tính theo công thức:
CS = 1
00
100%
– b 1 00
Độ co nung của mỗi miếng mẫu được tính theo công thức:
CN =
b – a
100%
b
Độ co toàn phần được tính theo công thức:
CTP =
1 00
– a 100%
a
Kết quả độ co sấy, co nung, co toàn phần là trung bình cộng kết quả của các miếng mẫu. Kết quả này được ghi cùng với độ ẩm mẫu tại thời điểm đo.
3.9. Phương pháp kiểm tra độ biến dạng thanh cong
Đổ rót hồ cần kiểm tra vào khuôn thanh cong. Quá trình đổ rót, lưu hồ, tháo khuôn theo trình tự như trong thực tế sản xuất.
Sau khi tháo khuôn, sấy tự nhiên mẫu thanh cong trong không khí tối thiểu trong 24 giờ và trong tủ sấy tại 110o C trong 3 giờ.
Sau khi sấy cạo sửa bavia, đáy thanh cong sao cho bề mặt thanh song song với mặt phẳng ngang.
Nung mẫu thanh cong trong lò sản xuất.
Độ biến dạng thanh cong được tính bằng cách đo độ gục mép trên của thanh sau khi nung.
3.10. Phương pháp kiểm tra độ hút nước
Sau khi lấy mẫu xong, cho toàn bộ mẫu vào khay sấy khô ở nhiệt độ 110oC trong thời gian 0.5 giờ.
Sau đó cân lại toàn bộ các mẫu trên và ghi khối lượng sau sấy khô G1
(g) lên mẫu theo đúng ký hiệu mẫu.
Cho mẫu vào luộc trong nồi, đun sôi đều trong thời gian 3 giờ tính từ lúc sôi. Sau đó mẫu được làm nguội xuống nhiệt độ phòng trong 24 giờ.
Đủ thời gian đem mẫu ra ngâm trong nước lạnh sau đó dùng khăn ướt thấm nhẹ và cân mẫu: ghi khối lượng ướt G2 (g) lên mẫu.
Độ hút nước của mẫu được tính theo công thức:
Đhn =
G
2 –
G1 100%
G
1
Kết quả độ hút nước cho một loại sản phẩm được tính bằng trung bình cộng độ hút nước của từng mẫu.
3.11. Phương pháp đo tỷ trọng
Bình tỷ trọng có thể tích theo tiêu chuẩn là 100 ml, bình có khối lượng 198,10g. Khi đo tỷ trọng, phải rửa sạch bình (tránh trường hợp mẫu đo tỷ trọng trong lần đo trước còn xót lại), lau khô thật sạch, đổ hồ (hay mẫu cần đo
tỷ trọng) vào bình sao cho khi đậy nắp thì hồ có thể tràn ra ngoài qua lỗ trên của nắp.
Dùng tay bịt lỗ trên của nắp, rồi rửa sạch, lau khô rồi đặt bình lên cân điện tử (trước khi cân phải tare về 0). Khối lượng chỉ thị trên cân là m (g), khi đó tỷ trọng cần đo sẽ là:
d =
m – 198,1 0
(g/ml)
1 00
Một cách đo khác: ta tare cân điện tử về 0, đặt bình tỷ trọng rỗng lên (đã vệ sinh sạch sẽ và chưa có mẫu), sau đó lại tare cân điện tử về 0 và nhấc bình tỷ trọng lên. Cho mẫu cần đo vào như ở trên, đặt bình tỷ trọng có mẫu cần đo lên cân điện tử ta có được giá trị M (g). Khi đó tỷ trọng cần đo sẽ là: d
= M/100 (g/ml).
3.12. Phương pháp kiểm tra độ bền uốn (độ bền cơ lý) của mộc và xương
Giai đoạn chuẩn bị mẫu
Ta phải kiểm tra các thông số tỷ trọng (d), độ nhớt (V), T(1’/6’) của hồ trước khi thử phải đạt thông số kỹ thuật. Đổ rót hồ vào khuôn thạch cao thí nghiệm để tạo ra 6 thanh mộc có kích thước 200x20x12 mm. Thực hiện qúa trình chuẩn bị khuôn, đổ rót, lưu khuôn, tháo khuôn như trong thực tế sản xuất. Ra khuôn, cạo bavia, đánh ký hiệu lên các thanh mộc. Sấy tự nhiên các thanh mộc trong không khí tối thiểu trong 24 giờ, trong tủ sấy ở 110oC tối thiểu trong 3 giờ đến khi khối lượng thanh không đổi. Kết thúc quá trình sấy làm nguội các thanh mộc trong bình hút ẩm.
Giai đoạn tiến hành phép đo
Sau khi lấy các thanh cần đo ra khỏi bình hút ẩm, ta phải chuyển nhanh các thanh đến máy đo (tránh tình trạng để thanh cần đo quá lâu trong không khí).
Trước khi đo ta phải kiểm tra kỹ bề mặt thanh mộc, loại bỏ các thanh có khuyết tật, đặc biệt là các thanh có vết nứt trên bề mặt.
Chỉnh máy đo ở vị trí cân bằng, treo mâm để bi lên móc của máy (không để mâm vướng vào các vật khác). Đặt ngay ngắn thanh mộc cần đo lên giá đỡ sao cho thanh nằm ở trung điểm của nơi đặt, hai đầu của thanh dư ra ở bên ngoài phải đều nhau. Sau đó đặt nhẹ nhàng cánh tay đòn có treo mâm để bi xuống.. Thêm từ từ bi vào mâm (khoảng 5s thêm 1 lần) cho đến khi thanh mộc gãy. Cân lượng bi trong mâm và cả mâm, đo kích thước tiết diện của thanh mộc tại điểm gãy.
Giai đoạn tính toán và ghi kết quả
Độ bền uốn của thanh được tính theo công thức:
MOR =
3
PL
(kg/cm2) 2
bh2 Trong đó:
L: khoảng cách giữa hai điểm đặt mẫu (thực tế 16cm) P = P0 (1 + L2/L1)
P0: khối lượng bi trong mâm treo (kg)
L1: khoảng cách từ điểm tỳ lên thanh đến trục quay (40cm) L2: khoảng cách từ mâm treo đến điểm tỳ lên thanh (60cm) b, h: chiều dày, rộng của tiết diện thanh tại điểm gãy (cm)
MOR =
6
0Po
(kg/cm2) b
h2
Loại bỏ kết quả đo lớn hoặc nhỏ hơn 10% so với giá trị trung bình.
Giá trị độ bền uốn là giá trị trung bình cộng độ bền uốn sau các lần đo.
Lưu ý phải sấy khuôn, làm sạch khuôn, tạo độ ẩm cho khuôn (nếu khuôn quá khô) trước khi đổ mộc. Tiến hành quá trình đổ rót, lưu khuôn, bóc khuôn cẩn thận để hạn chế bọt khí, làm cong vênh thanh mộc.
Các yếu tố chính dẫn đến sai số phép đo có thể là:
- Để lâu thanh đo ngoài không khí trước khi đo.
- Các vết nứt trên bề mặt thanh mộc.
- Phương pháp đổ rót thanh không đạt yêu cầu, khuôn không sạch.
- Cách đặt thanh trên máy không đều, thanh bị lệch về một phía.
Mân để bi vướng vào vật bên ngoài.
- Thanh mộc không thẳng, bị biến dạng.
- Tốc độ gia tăng lực không đều hoặc gia tăng lực <100g/30s.